DE10323356A1 - Arrangement for generating flat spray fields - Google Patents

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    • B05B15/658—Mounting arrangements for fluid connection of the spraying apparatus or its outlets to flow conduits the spraying apparatus or its outlet axis being perpendicular to the flow conduit

Abstract

The invention relates to an assembly for producing planar spray fields. According to the invention, the nozzles (2, 3, 4, 5) are located next to one another in at least one atomisation module (1) that forms a conduit section and have different spray angles (8). In addition, said nozzles have different angular positions, both radially to the conduit and in relation to one another, in such a way that each surface-area unit of the spray-field plane always contains an identical quantity of water droplets of approximately the same size.

Description

Stand der TechnikState of technology

Die Erfindung geht aus von einer Anordnung zur Erzeugung ebener Sprühfelder, wie sie von linear oder flächig angeordneten Sprühdüsen erzeugt werden, nach der Gattung des Hauptanspruches. Dabei werden die Sprühfelder sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Ausdehnung für die verschiedensten Anwendungen, wie z. B. Kühlen, Reinigen, Befeuchten, Beregnen u. a., erzeugt. Ein wesentliches Erfordernis von ebenen Sprühfeldern ist eine geschlossene und gleichmäßige Beaufschlagung der Fläche. In einem Katalogblatt des Düsenherstellers Lechler sind Beispiele für Düsenanordnungen gezeigt (Edition 2000, S. 13). Bei einer linearen Anordnung von Flachstrahl- und auch Zungendüsen zur Erzeugung eines horizontalen Sprühfeldes wird ein Düsenabstand empfohlen, der eine Überlappung der Strahlenbreite von 1/3 bis 1/4 gewährleistet. Um eine gegenseitige Störung der Strahlen zu vermeiden, sollten die Düsen außerdem um ca. 5 bis 15° schräg zur Rohrlängsachse ausgerichtet sein. Bei Vollkegel- und Hohlkegeldüsen kann auf die Schrägstellung verzichtet werden, jedoch wird im Bereich des Auftreffens der Strahlen auf die Fläche ebenfalls eine Überlappung der Kreisflächen der Beaufschlagung um ca. 1/3 bis 1/4 empfohlen.The The invention is based on an arrangement for producing flat spray fields, like from linear or flat arranged spray nozzles generated be, according to the genus of the main claim. The spray fields in both horizontal and vertical dimensions for a wide variety Applications such as B. cooling, Cleaning, moistening, sprinkling, etc. a., generated. An essential one Requirement of level spray fields is a closed and even application of the area. In a catalog sheet from the nozzle manufacturer Lechler are examples of nozzle arrangements shown (Edition 2000, p. 13). With a linear arrangement of Flat jet and also tongue nozzles a nozzle spacing is used to generate a horizontal spray field recommended of an overlap the beam width from 1/3 to 1/4 guaranteed. To a mutual disorder to avoid jets, the nozzles should also be inclined at approx. 5 to 15 ° to the pipe's longitudinal axis be aligned. With full-cone and hollow-cone nozzles, the inclination can be used to be dispensed with, however, in the area where the rays strike on the surface also an overlap of the circular areas the application of about 1/3 to 1/4 is recommended.

Die vielseitigen Anwendungsgebiete von Schlickdüsen sind in dem Prospektblatt 08.01 der Firma gezeigt. Auch wenn als ein Anwendungsgebiet der Brandschutz (Bild 11) genannt ist, so wird aus den Darstellungen allerdings deutlich, dass sich diese Düsen in der Regel verhältnismäßig dicht an dem zu beaufschlagenden Objekt befinden, d. h. dass ihr charakteristisches Sprühbild, also Rechteck, Kreisfläche, o. a., beim Auftreffen auf die Fläche weitestgehend noch erhalten ist.The Versatile application areas of mud nozzles are in the brochure 08.01 shown by the company. Even if as an area of application of the Fire protection (picture 11) is called, so from the representations however, it is clear that these nozzles are usually relatively dense located on the object to be charged, d. H. that your characteristic spray pattern, so rectangle, circular area, o. a., largely preserved when hitting the surface is.

Bei bestimmten Anwendungen kann jedoch dieser kurze Abstand nicht gewährleistet werden. Das ist immer dann der Fall, wenn der Bereich zwischen Düsen und zu beaufschlagender Fläche ein Durchgangs- oder Durchfahrtsbereich ist, was vor allem auf den Brandschutz von Räumen, Gebäuden, Parkhäusern, unteririschen Verkehrsanlagen u. a. zutrifft. Das Problem liegt hier darin, dass die Rohrleitungssysteme, an denen sich die Düsen befinden, im Decken- und Wandbereich der Räume, Gebäude oder Verkehrsanlagen angeordnet sind und die Löschmittelteilchen bis zu der Stelle, an der sie wirksam werden sollen, mitunter mehrere Meter zurücklegen müssen. Beim Austritt des Wassers wird noch ein kegelförmiges Sprühfeld erzeugt. Auf der Strecke bis zum Boden hat es sich jedoch unter dem Einfluss der Schwerkraft in ein vertikales zylindrisches Sprühfeld verändert, das die gewünschte Wirkung nicht mehr oder nur noch unzureichend besitzt. Eine Anwendung von Sprühdüsen zur Tragwerkskühlung im Brandfall ist in der DE 100 30 971 A1 beschrieben. Um den hohen Aufwand der Löschwasserversorgung zu reduzieren, müssen die oberhalb des oder am Tragwerk installierten Düsen einen zumindest über die gesamte Tragwerkshöhe, günstiger aber noch bis zum Fuß des Tragwerkes, wirkungsvoll kühlenden Wassernebelschleier gewährleisten.In certain applications, however, this short distance cannot be guaranteed. This is always the case if the area between the nozzles and the area to be acted upon is a passage or passage area, which applies above all to the fire protection of rooms, buildings, parking garages, underground transport systems and others. The problem here is that the piping systems on which the nozzles are located are located in the ceiling and wall area of the rooms, buildings or traffic systems and the extinguishing agent particles sometimes have to travel several meters to the point where they are to take effect , When the water emerges, a conical spray field is generated. On the way to the ground, however, it has changed under the influence of gravity into a vertical cylindrical spray field, which no longer has the desired effect or has it only insufficiently. An application of spray nozzles for cooling the structure in the event of fire is in the DE 100 30 971 A1 described. In order to reduce the high expenditure of the extinguishing water supply, the nozzles installed above or on the supporting structure must guarantee an effectively cooling water mist curtain at least over the entire supporting structure height, but more cheaply up to the base of the supporting structure.

Weitaus komplizierter verhält es sich bei jenen Brandschutzanordnungen, die nicht in erster Linie zur Brandbekämpfung, also zum Löschen von Bränden, sondern zur Reduzierung von Rauch-, Wärme- und Schadstoffbelastung im Fall eines Brandes oder einer Havarie und damit zur Sicherung der Flucht und Rettung aus gefährdeten Räumen, beispielsweise unterirdischen Verkehrsanlagen, vorgesehen sind. In der DE 195 14 923 C2 ist ein Verfahren zur Sicherung der Flucht und Rettung unter Rauch-, Wärme- und Schadstoffbelastung aus Räumen mit langen Fluchtwegen beschrieben, bei dem in dem Raum ein Wassernebel niedriger Austritts- und Ausbreitungsgeschwindigkeit erzeugt wird. Die Teilchendichte muss die für die Rauch-, Wärme- und Schadstoffbindung erforderliche Konzentration besitzen. Die Teilchengröße des Wassernebels muss so eingestellt sein, dass die Wasserteilchen langsam von ihrem Austrittspunkt absinken. Ein optimaler Tröpfchendurchmesser, bei dem der Nebel noch atembar bleibt, liegt im Bereich zwischen 10 und 100 μm. Die durch die Anzahl der Wassernebeldüsen und deren Volumenströme bestimmte Teilchendichte wurde in dem angeführten Beispiel auf 2 l/m3·min–1 eingestellt. Eine dementsprechende Anordnung ist in der DE 100 19 537 A1 gezeigt. Hier sind die Nebel erzeugenden Austrittsvorrichtungen entlang von Sprühbögen befestigt, die über die gesamte Länge des Raumes und/oder seiner Fluchtwege hintereinander und quer zur Fluchtrichtung, dem Lichtraumprofil des Raumes und/oder seiner Fluchtwege folgend, angeordnet sind. Während des Fallens vergrößert sich allerdings durch Zusammenlagerung von Sprühteilchen ihr Volumen und Gewicht, so dass sie schneller sinken. Je größer die Sprühteilchen werden, desto unwirksamer werden sie für die Rauchgaskühlung und -wäsche.It is much more complicated with those fire protection arrangements that are not primarily for fighting fires, i.e. for extinguishing fires, but for reducing smoke, heat and pollutants in the event of a fire or an accident and thus to ensure escape and rescue vulnerable areas, such as underground traffic facilities, are provided. In the DE 195 14 923 C2 describes a process for securing escape and rescue from smoke, heat and pollutants from rooms with long escape routes, in which a water mist with a low exit and spreading speed is generated in the room. The particle density must have the concentration required to bind smoke, heat and pollutants. The particle size of the water mist must be set so that the water particles slowly sink from their point of exit. An optimal droplet diameter at which the mist remains breathable is in the range between 10 and 100 μm. The particle density determined by the number of water mist nozzles and their volume flows was set to 2 l / m 3 · min −1 in the example given. A corresponding arrangement is in the DE 100 19 537 A1 shown. Here, the mist-producing outlet devices are attached along spray arches, which are arranged one behind the other over the entire length of the room and / or its escape routes and transversely to the direction of escape, following the clearance profile of the room and / or its escape routes. During the fall, however, the accumulation of spray particles increases their volume and weight, so that they sink faster. The larger the spray particles become, the more ineffective they become for flue gas cooling and scrubbing.

Die Erfindung und ihre VorteileThe invention and their advantages

Die erfindungsgemäße Düsenanordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, dass das gesamte wirksame Sprühfeld, egal ob in horizontaler oder vertikaler Ebene gelegen, die für eine effektive Rauch-, Wärme- und Schadstoffbindung notwendige Homogenität hinsichtlich Konzentration sowie gleichmäßiger Verteilung der Wassernebeltröpfchen aufweist. Das bedeutet, dass sich pro Flächeneinheit der Sprühfeldebene immer die gleiche Menge an Wassertröpfchen annähernd gleicher Größe befindet. Damit ist es nunmehr auch ausreichend, das Rohrleitungssystem nur in ausgewählten Bereichen der Räume zu installieren, wodurch der Material- und Installationsaufwand wesentlich verringert wird. Durch den Einsatz von Düsen mit geringerem Durchsatz wird darüber hinaus auch Sprühflüssigkeit eingespart. Der Installationsaufwand vor Ort reduziert sich auch dadurch, dass die Anordnung der Düsen in Vernebelungsmodulen vorgefertigt werden kann, die dann vor Ort lediglich noch zu dem den Erfordernissen des Raumes entsprechenden Rohrsystem aneinandergereiht werden müssen. Zur Verbindung der einzelnen Vernebelungsmodule sind an sich bekannte Verbindungssysteme verwendbar.The nozzle arrangement according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the entire effective spray field, whether in horizontal or vertical Located level, which has the necessary homogeneity in terms of concentration and uniform distribution of water mist droplets for effective smoke, heat and pollutant binding. This means that there is always the same amount of water droplets of approximately the same size per unit area of the spray field level. It is now sufficient to install the piping system only in selected areas of the room, which significantly reduces the material and installation effort. The use of nozzles with lower throughput also saves spray liquid. The installation effort on site is also reduced in that the arrangement of the nozzles can be prefabricated in nebulization modules, which then only have to be strung together on site to form the pipe system that corresponds to the requirements of the room. Connection systems known per se can be used to connect the individual nebulization modules.

Die technische Umsetzung der erfindungsgemäßen Anordnung d. h. die Dimensionierung sowie die Festlegung der radialen und axialen Auslenkung der Düsen erfolgt jeweils nach den Erfordernissen des Raumes, in dem das ebene Sprühfeld erzeugt werden soll. Insofern soll hier nur das Prinzip der Erfindung dargelegt werden. Dieses besteht darin, mehrere Düsen nebeneinander in einem Vernebelungsmodul anzuordnen, die jedoch aufgrund ihres unterschiedlichen Sprühwinkels sowie ihrer unterschiedlichen radialen und axiale Auslenkung nicht linienartig, sondern räumlich und somit von dem Vernebelungsmodul bis zu dem gewünschten Sprühfeld unterschiedlich weit sprühen. Die axiale Auslenkung bewirkt dabei eine leichte Versetzung der Sprühflächen, quasi eine auf Lücke angelegte Verzahnung der Sprühflächen.The technical implementation of the arrangement according to the invention d. H. the sizing and the determination of the radial and axial deflection of the nozzles according to the requirements of the room in which the level spray field is generated shall be. In this respect, only the principle of the invention is presented here become. This consists of placing several nozzles next to each other in one Nebulization module to be arranged, but because of their different spray angle and their different radial and axial deflections are not line-like, but spatial and thus from the nebulizer module to the desired one spray field spray at different distances. The axial deflection causes a slight displacement of the spray surfaces, so to speak one on gap toothing of the spray surfaces.

In einer bestimmten Entfernung von ihren Austrittsöffnungen beginnen sich die einzelnen Sprühkegel untereinander zu berühren. Sprühwinkel, Durchsatz sowie radial und axiale Auslenkung werden so gewählt, dass diese Berührung in einer Ebene, der sog. Sprühfeldebene, liegt. In dieser Ebene herrschen die o. g. günstigen Bedingungen hinsichtlich der für eine effektive Rauch-, Wärme- und Schadstoffbindung notwendigen Homogenität der Sprühnebeltröpfchen vor. Die unterschiedliche Größe der Sprühwinkel nebeneinander angeordneter Düsen ist erforderlich, damit sich die Sprühkegel nicht schon vor Erreichen dieser Ebene gegenseitig behindern. Die aufgrund der unterschiedlichen radialen und axialen Auslenkung der Düsen von den Sprühnebeltröpfchen bis zu dieser Ebene zurückzulegenden unterschiedlich langen Wege werden durch entsprechend unterschiedliche Sprühwinkel ausgeglichen. Den kleinsten Sprühwinkel müssen jene Düsen aufweisen, die das Sprühfeld an den am weitesten von dem Rohrsystem entfernten Bereichen versorgen.In the start at a certain distance from their outlet openings individual spray cones with each other to touch. spray angle, Throughput and radial and axial deflection are chosen such that this touch in one level, the so-called spray field level, lies. The above-mentioned prevail in this level. favorable terms regarding the for an effective smoke, heat and pollutant binding necessary homogeneity of the spray droplets. The different Size of the spray angle side by side nozzles is necessary so that the spray cones are not already before reaching hinder each other at this level. The due to the different radial and axial deflection of the nozzles from the spray droplets to to be traveled to this level paths of different lengths are made by correspondingly different ones spray angle balanced. The smallest spray angle have to those nozzles have the spray field supply to the areas furthest away from the pipe system.

Bei der Erzeugung eines gleichmäßigen horizontalen Sprühfeldes sprühen alle Düsen mit gleicher Intensität, d. h. dass je besprühter Flächeneinheit in einer Zeiteinheit gleiche Mengen aufgesprüht werden.at creating an even horizontal Sprühfeldes spray all nozzles with the same intensity, d. H. that the more sprayed unit area equal amounts are sprayed on in one unit of time.

Für die Erzeugung vertikaler Sprühfelder muss als weitere Störgröße die Schwerkraft berücksichtigt werden. Neben der unterschiedlichen radialen und axialen Auslenkung der Düsen sowie ihrer abwechselnd großen und kleinen Austrittswinkel kommt hier noch der Durchsatz als zusätzliche Komponente hinzu. Die den oberen Bereich des vertikalen Sprühfeldes versorgenden Düsen müssen einen weitaus größeren Durchsatz besitzen als die Düsen, die die unteren Bereiche des Sprühfeldes versorgen. Letztere müssen lediglich das kleine Tropfenspektrum ergänzen, was durch Zusammenlagerung von aufeinandergetroffenen Tröpfchen auf dem Weg nach unten verlorengegangen ist.For generation vertical spray fields gravity must be a further disturbance variable be taken into account. In addition to the different radial and axial deflection of the Nozzles as well their alternately large and small exit angle here comes the throughput as an additional Component. The the upper area of the vertical spray field supplying nozzles have to have a much higher throughput than the nozzles, the lower areas of the spray field supply. The latter must only supplement the small drop spectrum, what through storage of droplets hitting each other got lost on the way down.

Müssen größere Flächen mit Sprühnebel versehen werden, beispielsweise zur Staubbindung in großen Hallen oder Beregnung bzw. Befeuchtung großer Flächen, sind mehrere Vernebelungsmodule mit ein und derselben Düsenanordnung nebeneinander oder auch übereinander anzuordnen. Ihr Abstand ist dann so zu wählen, dass sich die äußeren Sprühkegel in der Sprühebene zumindest gegenseitig berühren. Dabei fügen sich die in der Sprühebene des einen Vernebelungsmoduls leicht versetzt zueinander entstehenden Sprühflächen nahtlos an die in gleicher Weise versetzt entstehenden Sprühflächen des angrenzenden Vernebelungsmoduls an.Must have larger areas spray be provided, for example for dust binding in large halls or irrigation or humidification of large areas are several nebulization modules with one and the same nozzle arrangement next to each other or on top of each other to arrange. Your distance should then be chosen so that the outer spray cones are in the spray level at least touch each other. Doing so the one in the spray plane of a nebulizer module that is slightly offset from each other Spray surfaces seamless to the spray surfaces of the adjacent nebulizer module.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Winkeldifferenz der radialen Auslenkung benachbarter Düsen 15° bis 45°. Dieser Bereich für die radiale Winkeldifferenz benachbarter Düsen hat sich als praktikabel erwiesen, wobei diese Winkeldifferenzen von Düse zu Düse auch unterschiedlich groß sein kann.To In an advantageous embodiment of the invention, the angle difference is the radial deflection of adjacent nozzles 15 ° to 45 °. This area for the radial Angular difference between neighboring nozzles has proven practical, taking these angular differences from nozzle to nozzle can also be of different sizes.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung hat sich die Winkeldifferenz der axialen Auslenkung benachbarter Düsen zwischen 5° und 15° als ausreichend geeignet erwiesen.To has a further advantageous embodiment of the invention the angular difference of the axial deflection of adjacent nozzles between 5 ° and 15 ° as sufficient proven suitable.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden Hohlkegeldüsen verwendet.To a further advantageous embodiment of the invention Hollow cone nozzles used.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in dem bzw. den Vernebelungsmodulen ein zylindrischer Filter angeordnet. Dieser verhindert den Eintritt von Schmutzpartikeln in die Düsen und dadurch deren Verstopfung. Die zylindrische Gestaltung des Filters verhindert außerdem ein Verstopfen des Vernebelungsmoduls bzw. des gesamten Rohrsystems, da es deren axiale Durchtrittsrichtung nicht behindert.To Another advantageous embodiment of the invention is in a cylindrical filter is arranged in the nebulization module (s). This prevents dirt particles from entering the nozzles and thereby their constipation. The cylindrical design of the filter prevents Moreover clogging of the nebulization module or the entire pipe system, since it does not hinder their axial direction of passage.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beispielbeschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.Further Advantages and advantageous embodiments of the invention are the following example description, the drawing and the claims.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und im Folgenden näher beschrieben. Hierbei zeigenOn embodiment the invention is illustrated in the drawings and below described in more detail. Show here

1 einen Vernebelungsmodul mit vier Düsen und 1 a nebulizer module with four nozzles and

2 eine schematische Darstellung des durch das in 1 gezeigte Vernebelungsmodul erzeugten ebenen Sprühfeldes. 2 a schematic representation of the by the in 1 shown nebulization module generated flat spray field.

Ausgehend von einem dem Lichtraumprofil eines Verkehrstunnels folgend installierten Sprühbogens weist ein derartiger Sprühbogen bis zur Decke des Tunnels senkrecht aufsteigende, unterhalb der Decke leicht ansteigend, über waagerecht bis leicht abfallend verlaufende und auf der gegenüberliegenden Wand ebenfalls senkrecht verlaufende, ein flüssiges Medium führende Rohrabschnitte auf. Im Deckenbereich des Tunnels bestehen die Rohrabschnitte aus sog. Wassernebelmodulen, die Austrittsöffnungen für das Medium aufweisen. Je nach geometrischen Verhältnissen der Räumlichkeit, im vorliegenden Beispiel der Breite und Höhe des Verkehrstunnels, sind die einzelnen Wassernebelmodule direkt oder über kurze Rohrteile miteinander verbunden. 1 zeigt einen derartigen Wassernebelmodul 1 in horizontaler Einbaulage eines Sprühbogens zur Erzeugung eines vertikalen Sprühfeldes. An seiner rechten Stirnfläche ist zur Orientierung ein räumliches Koordinatensystem x y z eingezeichnet, das die Lage des Wassernebelmoduls 1 zu einem nicht dargestellten Verkehrstunnel kennzeichnen soll. Mit x wurde die Breitenausdehnung des Verkehrstunnels, zu der bei waagerechter Anordnung des Wassernebelmoduls 1 dessen Längsachse demnach parallel verläuft, mit y seine Ausdehnung in der Höhe und mit z seine Längenausdehnung, also der Verlauf der Fahrbahn gekennzeichnet. Das Wassernebelmodul 1 weist mit seinen Austrittsöffnungen im wesentlichen entgegengesetzt zur z-Richtung gerichtete Wassernebeldüsen 2 bis 5 auf, die mit den in der Tabelle 1 genannten radialen Sprühwinkeln γ und axialen Sprühwinkeln β an dem Wassernebelmodul 1 angeordnet sind, wobei sich die Werte für die Sprühwinkel γ und β auf eine waagerechte Anordnung des Wassernebelmoduls 1 beziehen. Dabei wird der radiale Sprühwinkel γ in der y-z-Ebene und der axiale Sprühwinkeln β in der x-z-Eben jeweils von der positiven z-Achse aus gemessen.Starting from a spray bend installed following the clearance profile of a traffic tunnel, such a spray bend has pipe sections rising vertically up to the ceiling of the tunnel, rising slightly below the ceiling, via horizontal to slightly falling pipe sections which also run vertically and also run vertically on the opposite wall and carry a liquid medium. In the ceiling area of the tunnel, the pipe sections consist of so-called water mist modules that have outlet openings for the medium. Depending on the geometric conditions of the room, in this example the width and height of the traffic tunnel, the individual water mist modules are connected to one another directly or via short pipe sections. 1 shows such a water mist module 1 in a horizontal installation position of a spray bend to create a vertical spray field. A spatial coordinate system xyz, which shows the position of the water mist module, is drawn on its right end face for orientation 1 to mark a traffic tunnel, not shown. With x the width of the traffic tunnel became that with the water mist module arranged horizontally 1 whose longitudinal axis therefore runs parallel, with y its extent in height and with z its longitudinal extent, ie the course of the road. The water mist module 1 has with its outlet openings essentially opposite to the z-direction water mist nozzles 2 to 5 with the radial spray angles γ and axial spray angles β given in Table 1 on the water mist module 1 are arranged, wherein the values for the spray angles γ and β relate to a horizontal arrangement of the water mist module 1 Respectively. The radial spray angle γ in the yz plane and the axial spray angle β in the xz plane are each measured from the positive z axis.

Figure 00090001
Tabelle 1: Sprühwinkel γ und β der Wassernebeldüsen
Figure 00090001
Table 1: Spray angles γ and β of the water mist nozzles

Zur Realisierung eines vertikalen ebenen Sprühbildes gehören neben der besonderen Ausrichtung der Wassernebeldüsen 2 bis 5 auch ein spezieller Sprühwinkel δ sowie ein angepasster Volumenstrom. Beide sind für das vorliegende Beispiel in der Tabelle 2 aufgeführt. In dieser Tabelle sind darüber hinaus auch die Charakteristika eines mit diesen Parametern erzeugten vertikalen ebenen Sprühbildes aufgelistet, wobei hier tatsächlich nur die Werte einer 3,0 m von dem Wassernebelmodul 1 entfernten gedachten Ebene der Wurfparabel des aus den Wassernebeldüsen 2 bis 5 austretenden Wassernebels angegeben sind.In addition to the special alignment of the water mist nozzles, the realization of a vertical, flat spray pattern is required 2 to 5 also a special spray angle δ and an adjusted volume flow. Both are listed in Table 2 for the present example. In addition, this table also lists the characteristics of a vertical, flat spray pattern generated with these parameters, with here actually only the values of a 3.0 m from the water mist module 1 distant imaginary plane of the throwing parabola from the water mist nozzles 2 to 5 escaping water mist are specified.

Figure 00090002
Tabelle 2: Charakteristik der Wassernebeldüsen
Figure 00090002
Table 2: Characteristics of the water mist nozzles

Schematisch ist dieser Sachverhalt auch in 2 dargestellt. Die Wassernebeldüse 2 erzeugt einen Wassernebelkegel 6, die Wassernebeldüse 3 einen Wassernebelkegel 7, die Wassernebeldüse 4, einen Wassernebelkegel 8 und die Wassernebeldüse 5 einen Wassernebelkegel 9. Wird das Wassernebelmodul 1 unter Wasserdruck gesetzt, bilden die Querschnittsflächen der Wassernebelkegel 6 bis 9 in einer ca. 3,0 m von ihren Austrittsstellen aus den Wassernebeldüsen 2 bis 5 entfernt liegenden Ebene, gemessen in negativer z-Richtung, ein vertikales ebenes Sprühfeld 10, wie aus 2 zu erkennen ist. Der Sprühdurchmesser aller Wassernebelkegel 6 bis 9 ist an dieser Stelle gleich groß und beträgt ca. 1,70 m, was einer Sprühfläche von jeweils 2,35 m2 entspricht. Dies wird durch die unterschiedlichen in Tabelle 2 genannten Parameter der Wassernebeldüsen 2 bis 5 erreicht. Die Sprühweite, also die tatsächliche Länge des Sprühkegels von seiner Austrittsstelle bis zu dieser Ebene, ist aus Spalte 3 der Tabelle 2 ersichtlich. Damit keine Lücken im Sprühfeld entstehen, müssen geringfügige Überlappungen der Wassernebelkegel 6 bis 9 in Kauf genommen werden. Um im Sprühfeld 10 ein gleichbleibendes Tropfenspektrum und eine gleichbleibende Tröpfchendichte zu erzeugen, wird der Volumenstrom der Wassernebeldüsen 2 bis 5 mit fallendem Sprühwinkel δ geringer. In diesem Beispiel verringert sich der Volumenstrom jeweils um die Hälfte. Zur Erzeugung eines vertikalen ebenen Sprühfeldes bei Verkehrstunnelhöhen von 5,50 m werden pro Wassernebelmodul 1 ca. 42 l/min Wasser benötigt, um eine Reichweite von 3,00 m bei einer Wirkungsbreite von 1,50 m zu erreichen.This fact is also shown schematically in 2 shown. The water mist nozzle 2 creates a water mist cone 6 who have favourited Water Mist Nozzle 3 a water mist cone 7 who have favourited Water Mist Nozzle 4 , a water mist cone 8th and the water mist nozzle 5 a water mist cone 9 , Will the water mist module 1 put under water pressure, form the cross-sectional areas of the water mist cones 6 to 9 at about 3.0 m from their exit points from the water mist nozzles 2 to 5 plane, measured in the negative z-direction, a vertical, flat spray field 10 how out 2 can be seen. The spray diameter of all water mist cones 6 to 9 is the same size at this point and is approximately 1.70 m, which corresponds to a spray area of 2.35 m 2 each. This is due to the different parameters of the water mist nozzles listed in Table 2 2 to 5 reached. The spray distance, i.e. the actual length of the spray cone from its exit point to this level, is from column 3 Table 2 can be seen. So that there are no gaps in the spray field, the water mist cones must overlap slightly 6 to 9 to be accepted. To in the spray field 10 The volume flow of the water mist nozzles is to generate a constant drop spectrum and a constant droplet density 2 to 5 with falling spray angle δ less. In this example, the volume flow is reduced by half. To create a vertical, level spray field at traffic tunnel heights of 5.50 m, each water mist module 1 approx. 42 l / min water is required to achieve a range of 3.00 m with an effective width of 1.50 m.

Für die Erzeugung eines horizontalen Sprühfeldes wird das Wassernebelmodul 1 um die x-Achse um 90° nach unten gedreht. Die radiale bzw. axiale Stellung der Wassernebeldüsen 2 bis 5 zueinander bleiben erhalten, wobei jedoch der radiale Sprühwinkel γ bei der o. g. Messvorschrift durch die Drehung einen um 90° größeren Wert annimmt. Die verwendeten Wassernebeldüsen 2 bis 5 besitzen die gleichen Sprühwinkel δ wie bei der Anordnung für das vertikale ebene Sprühfeld, lediglich der Volumenstrom ist für alle Wassernebeldüsen 2 bis 5 gleich groß und beträgt im vorliegenden Beispiel 10,5 l/min. Wird nun das so angeordnete Wassernebelmodul 1 unter Wasserdruck gesetzt, entsteht ein horizontales ebenes Sprühfeld, das gleichfalls gleichgroße Sprühflächen je Wassernebeldüse 2 bis 5 und ein gleichbleibendes Tropfenspektrum und eine gleichbleibende Tröpfchendichte aufweist.The water mist module is used to generate a horizontal spray field 1 rotated 90 ° downwards around the x-axis. The radial or axial position of the water mist nozzles 2 to 5 to each other are retained, however, the radial spray angle γ assumes a value greater by 90 ° due to the rotation in the abovementioned measurement rule. The water mist nozzles used 2 to 5 have the same spray angle δ as for the arrangement for the vertical flat spray field, only the volume flow is for all water mist nozzles 2 to 5 the same size and is 10.5 l / min in the present example. Now the water mist module so arranged 1 When placed under water pressure, a horizontal, flat spray field is created, which is also the same size of spray area per water mist nozzle 2 to 5 and has a constant drop spectrum and a constant droplet density.

Selbstverständlich können die Wassernebelmodule 1 auch in der senkrechten Führung von Sprühbögen eingesetzt werden. Allerdings müssen sie in diesem Bereich nicht unbedingt ebene Sprühfelder erzeugen. Ihre Funktion besteht hier im wesentlichen in der Abdichtung des Bereiches zwischen dem vertikalen Wassernebelvorhang und den Seitenwänden des Verkehrstunnels, damit hier kein Rauch und keine Schadstoffe hindurch gelangen können.Of course, the water mist modules 1 can also be used in the vertical guidance of spray arches. However, they do not necessarily have to generate even spray fields in this area. Their main function here is to seal the area between the vertical water mist curtain and the side walls of the traffic tunnel so that no smoke and no pollutants can get through here.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All presented in the description, the following claims and the drawing Characteristics can essential to the invention both individually and in any combination with one another his.

11
WassernebelmodulWater spray module
2 bis 52 until 5
WassernebeldüsenWater mist nozzles
6 bis 96 till 9
WassernebelkegelWater spray cone
1010
Sprühfeldspray field
ββ
axialer Sprühwinkel (Auslenkung der Wassernebeldüse)axial spray angle (Deflection of the water mist nozzle)
γγ
radialer Sprühwinkel (Auslenkung der Wassernebeldüse)radial spray angle (Deflection of the water mist nozzle)
δδ
Sprühwinkelspray angle

Claims (9)

Anordnung zur Erzeugung ebener Sprühfelder mittels an Rohrleitungen nebeneinander angeordneter Düsen, dadurch gekennzeichnet, – dass die das ebene Sprühfeld (10) oder Teile eines solchen erzeugenden Düsen (2, 3, 4, 5) in mindestens einem, einen Rohrleitungsabschnitt bildenden Vernebelungsmodul (1) nebeneinander angeordnet sind, – die Düsen (2, 3, 4, 5) unterschiedliche Sprühwinkel (δ) besitzen, – die Achsen der Düsen (2, 3, 4, 5) sowohl radial zur Rohrleitung unterschiedliche Auslenkungen (γ) als auch untereinander unterschiedliche axiale Auslenkungen (β) aufweisen, so dass sich die entstehenden Sprühkegel zumindest in der gewünschten, d. h. von der Rohrleitung in bestimmter Entfernung befindlichen Sprühfeldebene gegenseitig nicht oder nur unwesentlich behindern, wobei – – die Düse (4) mit dem kleinsten Sprühwinkel (δ) die größte radiale Auslenkung (γ) und die Düse (3) mit dem größten Sprühwinkel (δ) die kleinste radiale Auslenkung (γ) aufweist, – – die nebeneinander angeordneten Düsen (2, 3, 4, 5) abwechselnd einen großen und einen kleinen Sprühwinkel (δ) aufweisen und – – die axiale Auslenkung (β) nebeneinander angeordneter Düsen (2, 3, 4, 5) so gewählt ist, dass deren zugehörige Sprühflächen (6, 7, 8, 9) vertikal oder horizontal versetzt zueinander in der Sprühfeldebene (10) entstehen, und somit an allen Stellen des Sprühfeldes (10) nahezu die gleiche Töpfchengröße und Tröpfchendichte vorherrschen.Arrangement for the production of flat spray fields by means of nozzles arranged next to one another on pipes, characterized in that the flat spray field ( 10 ) or parts of such a generating nozzle ( 2 . 3 . 4 . 5 ) in at least one nebulization module (forming a pipe section) 1 ) are arranged side by side, - the nozzles ( 2 . 3 . 4 . 5 ) have different spray angles (δ), - the axes of the nozzles ( 2 . 3 . 4 . 5 ) have different deflections (γ) both radially to the pipeline and also different axial deflections (β) from one another, so that the spray cones formed do not interfere with one another, or only insignificantly, at least in the desired spray field level, ie at a certain distance from the pipeline, - the nozzle ( 4 ) with the smallest spray angle (δ) the largest radial deflection (γ) and the nozzle ( 3 ) with the largest spray angle (δ) has the smallest radial deflection (γ), - - the nozzles arranged side by side ( 2 . 3 . 4 . 5 ) alternately have a large and a small spray angle (δ) and - - the axial deflection (β) of nozzles arranged side by side ( 2 . 3 . 4 . 5 ) is selected so that its associated spray surfaces ( 6 . 7 . 8th . 9 ) vertically or horizontally offset from each other in the spray field level ( 10 ) arise, and thus at all points of the spray field ( 10 ) almost the same potty size and droplet density prevail. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Düsen (2, 3, 4, 5) zur Erzeugung eines horizontalen ebenen Sprühfeldes (10) den gleichen Durchsatz besitzen.Arrangement according to claim 1, characterized in that adjacent nozzles ( 2 . 3 . 4 . 5 ) to create a horizontal, flat spray field ( 10 ) have the same throughput. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Düsen (2, 3, 4, 5) zur Erzeugung eines vertikalen ebenen Sprühfeldes (10) einen unterschiedlichen Durchsatz besitzen.Arrangement according to claim 1, characterized in that adjacent nozzles ( 2 . 3 . 4 . 5 ) to create a vertical, flat spray field ( 10 ) have a different throughput. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (4) mit dem kleinsten Sprühwinkel (δ) den geringsten und die Düse (3) mit dem größten Sprühwinkel (δ) den größten Volumenstrom hat.Arrangement according to claim 3, characterized in that the nozzle ( 4 ) with the smallest spray angle (δ) the smallest and the nozzle ( 3 ) with the largest spray angle (δ) has the largest volume flow. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Vernebelungsmodule (1) nebeneinander angeordnet sind.Arrangement according to claims 1 to 4, characterized in that several nebulization modules ( 1 ) are arranged side by side. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkeldifferenz der radialen Auslenkung (γ) benachbarter Düsen (2, 3, 4, 5) 15° bis 45° beträgt.Arrangement according to claim 1 to 5, characterized in that the angular difference of the radial deflection (γ) of adjacent nozzles ( 2 . 3 . 4 . 5 ) Is 15 ° to 45 °. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkeldifferenz der axialen Auslenkung (β) benachbarter Düsen (2, 3, 4, 5) 5° bis 15° beträgt.Arrangement according to claim 1 to 6, characterized in that the angular difference of the axial deflection (β) of adjacent nozzles ( 2 . 3 . 4 . 5 ) Is 5 ° to 15 °. Anordnung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Düsen (2, 3, 4, 5) Hohlkegeldüsen verwendet werden.Arrangement according to claims 1 to 7, characterized in that as nozzles ( 2 . 3 . 4 . 5 ) Hollow cone nozzles can be used. Anordnung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Vernebelungsmodul (1) ein zylinderförmiger Filter befindet.Arrangement according to claims 1 to 8, characterized in that in the nebulization module ( 1 ) there is a cylindrical filter.
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